[发明专利]一种电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法及装置

摘要

本发明公开一种电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法及装置。该方法是根据电液位置伺服系统数学模型，在线性自抗扰控制器内，经过跟踪信号发生器、线性扩张状态观测器和状态反馈控制器的共同作用，通过输入的当前活塞位移量与当前动态主动补偿控制律，获得下一时刻的动态主动补偿控制律，并将该数值输入给比例阀，如此周期循环，实现对总扰动的实时动态补偿。本发明提供了一种精度高、稳定性好、抗扰能力强的控制方法，解决了PID参数整定困难的问题，克服了非线性、不确定性对控制系统性能的影响。

主权项

1.一种电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法，所述电液位置伺服控制系统包括比例阀(4)、液压缸(6)；比例阀(4)根据动态主动补偿控制律控制的液压缸(6)活塞位移；其特征在于，所述线性自抗扰控制方法根据液压缸(6)的当前活塞位移y和比例阀(4)输入的当前动态主动补偿控制律u进行数据处理，得到期望状态反馈控制律u′，u′实现电液位置伺服控制系统的闭环负反馈控制，所述线性自抗扰控制方法包括步骤：步骤一，采样y和u；步骤二，构建线性扩张状态观测器，并参数化所述观测器，其包括步骤：(I)根据y和u构建线性扩张状态观测器，满足：其中，为线性扩张状态观测器的状态矩阵；为线性扩张状态观测器的状态向量，且为输入矩阵，其中b₀代表输入通道控制增益b的估计值；为线性扩张状态观测器的增益矩阵，ω_o为线性扩张状态观测器的带宽；为活塞位移观测值；为线性扩张状态观测器的输出矩阵；(II)对线性积分得到为活塞位移观测值；为活塞运行速度的观测值；为施加于系统综合扰动估计值；(III)线性扩张状态观测器的状态向量乘以矩阵E，得到施加于系统的综合扰动估计值其中步骤三，构建并参数化状态反馈控制器，其包括步骤：(I)将与v₁进行比较获得e₁，将与v₂进行比较获得e₂，其中，v1为期望位移，v2为期望速度，e1为位移误差值，e2为速度误差值；(II)获得具有加速度前馈的状态反馈PD控制律u0：u0＝kpe1+kde2+v3其中，k_d＝2ω_c，ω_c为状态反馈控制器带宽；v₃为活塞期望加速度；(III)获得u′：